롤업 중심의 확장성

이더리움은 롤업(Rollups) 중심으로 하는 확장성 전략을 추구하고 있습니다.

롤업 기술은 이더리움 네트워크에서 더 많은 트랜잭션을 처리할 수 있고, 더불어 블록체인의 보안성을 유지하는 데 중점을 두고 있습니다. 기존의 이더리움 블록체인은 모든 트랜잭션을 처리하고 검증하는 데 많은 시간과 비용이 소요되어, 블록체인의 처리 속도가 느리고, 수수료가 높아졌습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 블록체인에서 트랜잭션 처리를 담당하는 Layer 2를 추가하는 방식입니다.

롤업에는 크게 두 가지 종류가 있습니다. 하나는 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollup)이고, 다른 하나는 영지식 ZK 롤업 (ZK-Rollup)이 있습니다. 유명한 프로젝트들로는 Optimism이나, Arbitrum, 그리고 BodaNetwork 같은 것들이 옵티미스틱 기술이고, ZK 롤업은, Loopring, zkSync, Aztec 등이 있습니다.

위의 각각의 롤업 방법에 대해 자세한 내용은 다른 기술 컨텐츠에서 다루겠습니다. 단순하게 롤업이라는 개념이 있고, 이더리움에서 처리하던 모든 트랜잭션을 Layer 2 에서 처리해보자해서 나온 기술로 보면 됩니다. 두 롤업 간의 차이는 Layer2 에서 동작한 트랜잭션을 어떻게 증명할 것인지에 따라 나누어지는 방식입니다. 

옵티미스틱 롤업

– Optimism, Arbitrum, Boba Network

ZK Rollups

– Loopring, zkSync, Aztec

롤업 동작 방식

롤업이 동작하는 방식을 간단히 살펴보면, 토큰을 전송하거나 컨트랙트를 실행하는 등의 트랜잭션은 Layer 2 롤업에서 수행을하고, 그 수행 결과와 Layer 2의 상태 정보를, Layer 1, 즉 이더리움 네트워크에 저장합니다. 그리고 Layer 2에 있는 데이터들을 관리하고 검증하기 위해서, 롤업 스마트 컨트랙트(Rollups Smart Contract)가 이더리움 위에 배포되어 있습니다. 보통 롤업은 이러한 구조를 갖고 있습니다.

이더리움의 상태를 저장할 수 있는 공간에는 크게 3 가지가 있습니다. 스토리지(Storage), 메모리(Memory), 콜데이터(Calldata) 입니다. 스토리지는 계정의 잔액 등이 저장되어 있는 영구적인 저장 공간을 가리킵니다. 메모리는 어떤 트랜잭션이 실행되는 그 순간에만 잠깐 사용되었다가 트랜잭션이 끝나면 함께 사라지는 저장 공간입니다. 콜데이터는 위 두 가지 저장 공간의 중간적인 특징을 가지고 있는데, 이 중 콜데이타를 사용하는 것이 비용이 가장 저렴한 편입니다. 그래서, 보통 롤업에서 Layer 2의 상태 정보를 콜데이터에 저장한다는 사실 정도만 숙지하고 있으면 됩니다.

롤업 중심 이더리움 로드맵

2020년 10월에 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 롤업 센트릭 이더리움 로드맵(A rollup-centric ethereum roadmap)을 제시한 적이 있습니다. 앞으로 이더리움의 확장성의 방향을 롤업 중심으로 가보자는 제안입니다.

단기적으로는 이더리움 Layer 1 체인의 데이터 저장에 대한 확장성을 늘려야 한다는 것입니다. 이를 위해 Layer 2를 적극적으로 활용하기 위한 인프라들이 추가되어야한다고 이야기 하고 있습니다. 예를 들어, ENS 가 Layer 2에서 지원된다면, Layer 2 안에서 지갑들이 직접 연결되어 롤업간 자산 이동을 할 수 있게 됩니다. 어떤 계정이나 잔액 자산 같은 것들이 Layer 2에 존재하게 되고, Layer 1 은 Layer 2의 보안성을 제공해주는 역할만 하는 방향으로 가자는 아이디어가 롤업 센트리 로드맵이 이야기 하고 있는 바 입니다.

데이터 저장 확장성을 위해, 위에서 말한 콜데이터(Calldata) 의 크기를 단순히 늘리게 되면, 블록사이즈가 커지게 됩니다. 블록사이즈가 커지게 되면, 블록사이즈가 커진 만큼 노드를 운영하기가 쉽지 않아, 이렇게 블록 안의 콜데이터를 이용한 방식은 한계가 있습니다.

그래서 먼저, 콜데이터를 사용하는 데 비용이 많이 들지 않게 가스비를 낮추는 것을 먼저 진행하고, 이게 바로 EIP-4488 이라는 표준입니다. 그 다음에 샤딩이라는 기술을 활용해서, Layer 1에 저장할 수 있는 데이터의 확장성을 보장하려 합니다. 이렇게 두 단계로 데이터의 확장성을 확보하게 되면, Layer 2에서 거의 모든 트랜잭션을 대부분 처리하고, Layer 1 에서는 그에 대한 보안을 제공하는 저장공간으로서의 역할을 제공하는게 가능해지도록 하는 방향으로 로드맵을 정해서 진행되고 있습니다.